Lasery môžu rýchlo rozžeraviť hmotu na teplotu vyššiu, než je vnútri Slnka

20.11.2015 08:11

Ved­ci sa dl­hé ro­ky po­kú­ša­jú vy­sta­viť hmo­tu vy­so­kým tep­lo­tám po­mo­cou vý­kon­ných la­se­ro­vých sys­té­mov s cie­ľom zís­kať ener­giu z jad­ro­vej fú­zie. Keď sa však ma­te­riá­ly ohrie­va­jú la­se­rom, naj­prv sa oh­re­jú elek­tró­ny, až od nich sa po­tom ohrie­va­jú ió­ny, tak­že ce­lý ten­to pro­ces tr­vá dl­ho. Turrell a je­ho tím zis­ti­li, že ak sa vy­so­ko­vý­kon­né la­se­ro­vé sys­té­my za­me­ra­jú na ur­či­tý typ ma­te­riá­lu, vy­tvo­ria sa elek­tros­ta­tic­ké rá­zo­vé vl­ny, kto­ré mô­žu zo­hrie­vať pria­mo ió­ny.

 

 

 

No­vá me­tó­da ohrie­va­nia je asi 100-krát rých­lej­šia v po­rov­na­ní s vý­sled­ka­mi fúz­nych expe­ri­men­tov s pou­ži­tím vy­so­ko­vý­kon­né­ho la­se­ro­vé­ho sys­té­mu v Ná­rod­nom la­bo­ra­tó­riu Lawren­cea Li­ver­mo­ra.

Za nor­mál­nych okol­nos­tí elek­tros­ta­tic­ké rá­zo­vé vl­ny vy­tvo­re­né ener­giou la­se­ra len od­tlá­ča­jú čas­ti­ce preč na­mies­to to­ho, aby ich zo­hrie­va­li. Vý­skum­ní­ci však pou­ži­li špe­ciál­nu kom­bi­ná­ciu iónov na zrý­chle­nie po­hy­bu čas­tíc v ma­te­riá­loch. To­to zrý­chle­nie má za nás­le­dok vzá­jom­né tre­nie iónov, čo ve­die k ich rých­le­mu oh­re­vu.

Turrell a je­ho tím zis­ti­li, že úči­nok bu­de vý­raz­nej­ší pri pou­ži­tí pev­ných ma­te­riá­lov, kto­ré ob­sa­hu­jú dva ty­py iónov, ako sú napr. plas­ty. Pod­ľa jed­né­ho z vý­skum­ní­kov Mar­ka Sherloc­ka dva ty­py iónov fun­gu­jú ako zá­pal­ka a plo­cha na jej škr­tnu­tie. Ani zá­pal­ka sa ne­za­pá­li sa­ma od se­ba, pot­re­bu­je na to tre­nie o ste­nu ška­tuľ­ky.

Pri­már­ny fak­tor pri rých­lom ge­ne­ro­va­ní tep­la je hus­to­ta ma­te­riá­lu. Vý­skum­ní­ci na­mo­de­lo­va­li ma­te­riál s 10-krát väč­šou hus­to­tou iónov, než je to v bež­ných pev­ných lát­kach. Tre­cí efekt je tak ove­ľa sil­nej­ší než v me­nej hus­tých ma­te­riá­loch, napr. ply­noch.

 

 

 

Hlav­ným cie­ľom vý­skum­ní­kov je te­raz náj­sť spô­sob, ako up­lat­niť no­vo vy­vi­nu­tú tech­no­ló­giu v praxi. Ak sa po­da­rí ten­to pos­tup us­ku­toč­niť v niek­to­rom z množ­stva vý­skum­ných in­šti­tú­cií dis­po­nu­jú­cich vý­kon­ný­mi la­sermi, bo­lo by to naj­rý­chlej­šie ohria­tie hmo­ty vo väč­šom poč­te čas­tíc v la­bo­ra­tór­nych pod­mien­kach.

Ce­lá štú­dia bo­la pub­li­ko­va­ná v ča­so­pi­se Na­tu­re Com­mu­ni­ca­tions.

Späť